生物技术专业基因工程课程的新探索

摘 要：基因工程是生物技术专业的必修专业课程，根据生物技术专业培养方案以及学生的学习需求，从教学的内容、手段等方面进行了全新的设计改革，期待取得良好的教学效果。

关键词：基因工程；生物技术；教学

吉林化工学院生物技术专业是2009年新办专业。基因工程为生物技术专业学生的专业课，开设时间为大三下学期。针对本校生物技术专业的培养方案和培养目标，我们对基因工程课程内容进行了重组，对教学方法进行改进，取得了良好的教学效果。

一、教学内容的重组

本校的生物技术专业学生在学习本门课程之前，已经完成了生物化学、微生物学、分子生物学等理论课程和实验课程的学习，具备了较完整的理论知识基础。目前，基因工程理论和技术发展日新月异，而基因工程课程的培养方案规定学时仅为32学时，如何在有限的学时内合理优化教学内容，制订切实可行的教学方案，减少授课内容之间的重复就显得尤为关键。

教材是教学的参考，教材编写中为了知识体系的完整，不同教材知识内容之间难免会有重叠交叉。所以，在教学中教师必须根据本专业学生的特点和本校实际，安排合理的教学内容。我们将基因工程内容分成三大部分，第一部分是理论基础，第二部分是DNA重组技术，第三部分是外源基因的表达。

首先，基因工程的理论基础包含酶学基础和载体构建酶学基础部分，着重给学生介绍各类工具酶的特点及用途，对于分子生物学交叉的部分做简要介绍；载体构建部分主要介绍在微生物、植物、动物中不同载体的使用及简单的构建策略，虽然现在绝大多数的载体都已经商品化，都可以即买即用，但是载体构建的策略体现了基因重组过程中非常重要的思想，让学生了解载体的构建过程有助于对整个基因重组过程的理解。

其次，DNA重组技术是整个基因工程的核心部分，要做重点讲解。主要侧重DNA重组过程的战略设计，从目的基因的获得、载体与目的基因的酶切、拼接、导入受体细胞、重组子筛选等各个环节对实验策略和实验方法做详细的讲解和讨论。

最后，外源基因在宿主细胞中的稳定表达是所有基因工程的最终目的，因此要向学生详细讲解什么是转基因沉默，相应的解决策略是什么。对本校生物技术专业学生来说，主要侧重讨论微生物的基因工程，即主要讨论大肠杆菌的基因工程和酵母的基因工程，而植物和动物基因工程涉及较少，这部分我们只做概述。

二、教学方法

适当的教学方式和教学方法是提高教学质量的重要保证。为了提高基因工程课程的教学效果，我们使用了构建思维导图配合多媒体教学的方式。

思维导图是20世纪60年代由英国著名学者托尼·巴赞提出的一种有效的记忆方法。思维导图以节点来代表一个概念、主题或想法，以线段或弧线来连接它们，从而表示出概念之间、主题与事实、细节之间或想法之间的关系，把各级主题的关系用相互隶属与相关的层级图表现出来，充分运用左右脑的机能，利用记忆、阅读、思维的规律，协助学习者进行高级思维和有效记忆，进而提高创造力。在教学中，由教师一面讲课，一面在黑板上生成思维导图，帮助学生总结归纳、理解记忆。每个知识点，涉及用图片等演示的，用事先准备的多媒体播放给学生，加深学生对每个知识点的理解和掌握，这样就避免了单纯多媒体教学直线性的特点，呈现给学生一个相关主题的知识网络，便于理解记忆。

其次，在教学中采用提问式教学。随时对学过的与基因工程有关的微生物学、生物化学、分子生物学知识进行提问，一方面帮助学生回忆学过的知识，另一方面要让学生了解到，在大学的学习过程中各门课程之间不是孤立的，而是有机地联系在一起的。

最后，采用启发研讨式教学。在基因工程教学中，将每一个重要技术的研究思路引入课堂，如在怎样的情况下催生了Mullis发明了PCR技术，Lederberg又是如何由细菌致育因子想到了基因载体等；通过生动的实例激发学生的学习兴趣，启发学生通过观察去发现问题和解决问题。同时，为了进一步调动学生学习的积极性和主动性，在教师讲解后让学生分小组，就自己感兴趣的新技术及其应用等查阅最新文献资料，并走上讲台讲解，这样就能调动学生学习的主动性，也使学生在阅读能力、自学能力、口头表达能力等方面得到实际锻炼。

三、考核方式

生物技术专业的基因工程是32学时的必修考试课，成绩由期末考试和平时成绩两部分组成。考试成绩占70%，平时成绩占30%，平时成绩包括出勤、作业、课堂表现等方面。

经过上述尝试，生物技术专业学生在课上能够积极配合教师，更重要的是学生真正进行思考，积极参与到整个教学过程中来，取得了良好的教学效果。

参考文献：

托尼·巴赞.思维导图[J].李新，译.北京：作家出版社，1999.

编辑 薄跃华